JP2011084906A - カード型電子キーの部品連結構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐破損性確保のためにキー本体に折り曲げ部を設けてキー自体を折り曲げ可能な形状をとっても、バリの発生し難い工法でキーを製造することができるカード型電子キーを提供する。
【解決手段】カード型電子キーは、通信対象との間で無線通信を介したキー照合が可能で、電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16とを、キー本体の折り曲げを許容しつつ連結する連結部を備え、外形が板状である。電子キーは、モールド成形された電子部品ユニット14とは別体で形成され、連結部において自身に対する折り曲げに対して復元力を発生するヒンジばね51,52と、ヒンジばね51,52の一端と電子部品ユニット14とともに挟持することによりヒンジばね51,52を電子部品ユニット14に固定する保持部材56とを備えた。
【選択図】図14
【解決手段】カード型電子キーは、通信対象との間で無線通信を介したキー照合が可能で、電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16とを、キー本体の折り曲げを許容しつつ連結する連結部を備え、外形が板状である。電子キーは、モールド成形された電子部品ユニット14とは別体で形成され、連結部において自身に対する折り曲げに対して復元力を発生するヒンジばね51,52と、ヒンジばね51,52の一端と電子部品ユニット14とともに挟持することによりヒンジばね51,52を電子部品ユニット14に固定する保持部材56とを備えた。
【選択図】図14
Description
この発明は、通信対象と無線通信を行うキーとして使用するカード型電子キーの部品連結構造に関する。
近年、車両等の通信対象と無線通信を行い、通信対象に搭載された装置を操作することができるカード型電子キーが採用されている。カード型電子キーは、小型で薄く、衣類のポケットに入れて持ち運ぶことができるなどの利便性がある。しかし、カード型電子キーには、その形状上の理由、すなわち厚さが薄くしかも面積が厚さに対して広いことから、外部からの折り曲げ応力に対して強度的に弱いという問題がある。そこで、折り曲げ応力が加えられた場合においても内部に搭載されているプリント基板等の損傷を防止することができるカード型電子キーが開発されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のカード型電子キーでは、ケース内部に厚さ方向の余裕を持たせておき、外部から折り曲げ応力が加えられることによってケースが撓むと、プリント基板がケース内部において厚さ方向に変位し、その平坦形状を維持できるようにして、プリント基板の損傷を防止できるようになっている。しかしながら、このカード型電子キーでは、上記厚さ方向の余裕を越える大きな折り曲げ応力が加えられると、プリント基板はケース内部において厚さ方向に変位することができず、プリント基板が損傷するおそれがあった。そこで、折り曲げ応力に対する耐性向上を図ることができる技術として、例えばカード型電子キー自体を折り曲げ可能とし、その折り曲げ部によって曲げ応力を吸収することで対応する技術が考えられている。
図17に示されるように、この種のカード型電子キー101の表面全体は、樹脂でコーティングされることにより外被144が形成されている。カード型電子キー101には、例えばICやアンテナ等の電子部品を内蔵する電子部品ユニット114と、電池やメカニカルキー等を備えた電池キー部品ユニット116とが収納されている。そして、これらユニット114,116の境界を樹脂のみ(但し、電気配線有り)とすることにより、この箇所が折り曲げ部115として形成されている。
折り曲げ部115には、電子キー101に外部から加えられた折り曲げに対して復元力を発生する弾性部材としての板ばね151,152が2つ設けられている。電子部品ユニット114は、電池キー部品ユニット116の電池に接続される電気接続部材145と、上記板ばね151,152とが、内部から突出した状態で全面がモールド成形されている。また、電池キー部品ユニット116は、電子部品ユニット114から突出した電気接続部材145と板ばね151,152とを強く固定する状態で繋ぐことにより電子部品ユニット114と接続されている。
ところで、電子部品ユニット114は電気接続部材145及び板ばね151,152がモールド部から外部に飛び出す形状をとるので、電子部品ユニット114をモールド成形する金型には、電気接続部材145及び板ばね151,152を外部に露出させる孔部が形成されている。このため、モールド成形時に、電気接続部材145及び板ばね151,152と金型の孔部との隙間から、電子部品ユニット114の縁に沿ってモールド部材がはみ出す、いわゆるバリ(樹脂バリ)が発生するという問題があった。
このバリは、外観を悪くするとともに、除去するとなると作業工程が一つ増える要因となる。また、モールド成形においてバリの発生を防止するには、電気接続部材145及び板ばね151,152と金型の孔部との隙間の公差を狭くしたり、金型に対する電子部品ユニットの位置精度を上げたりと必要以上の手間を要するため、これらの対策を講じなくとも、バリの発生を抑制できる技術が要望されていた。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐破損性確保のためにキー本体に折り曲げ部を設けてキー自体を折り曲げ可能な形状をとっても、バリの発生し難い工法でキーを製造することができるカード型電子キーの部品連結構造を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、キー本体の一部である第1部品ユニットと、前記キー本体の他の一部である第2部品ユニットとを曲げ可能に連結する連結部を備え、通信対象との間で無線通信を介したキー照合が可能な外形が板状のカード型電子キーの部品連結構造において、モールド成形された前記第1部品ユニットとは別体で形成され、前記連結部において前記キー本体に復元力を発生させる弾性部材と、前記弾性部材の一方の端部と前記第1部品ユニットとをともに挟み込み保持することにより、前記弾性部材を前記第1部品ユニットに固定する保持部材とを備えたことをその要旨としている。
請求項1に記載の発明は、キー本体の一部である第1部品ユニットと、前記キー本体の他の一部である第2部品ユニットとを曲げ可能に連結する連結部を備え、通信対象との間で無線通信を介したキー照合が可能な外形が板状のカード型電子キーの部品連結構造において、モールド成形された前記第1部品ユニットとは別体で形成され、前記連結部において前記キー本体に復元力を発生させる弾性部材と、前記弾性部材の一方の端部と前記第1部品ユニットとをともに挟み込み保持することにより、前記弾性部材を前記第1部品ユニットに固定する保持部材とを備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、第1部品ユニットと第2部品ユニットとを曲げ可能に連結する連結部に弾性部材を設けたので、曲げに対する力を吸収すべく連結部で曲がったカード型電子キーを、弾性部材の復元力によって元の状態に戻すことが可能となる。また、弾性部材は第1部品ユニットとともに一体にモールド成形されるのではなく、第1部品ユニットとは別体となった弾性部材を保持部材によって第1部品ユニットに後付けする工法をとる。ところで、弾性部材を第1部品ユニットと一体にモールド成形する場合、金型から弾性部材を露出させる必要があるので、その弾性部材と金型との隙間から樹脂が漏れて、バリ(樹脂バリ)が発生する懸念がある。しかし、本構成はこの工法をとらないので、成形時においてバリを発生し難くすることが可能となる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記第2部品ユニットとは別体である前記弾性部材を前記第2部品ユニットに一体固定する弾性部材保持機構を備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、第2部品ユニットも弾性部材を一体にモールド成形せずに済むので、第2部品ユニットにもバリが発生し難くなる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記第1部品ユニットは、電子部品が内蔵された電子部品ユニットであり、前記第2部品ユニットは、電源を供給する電池が収容される電池部品ユニットであることをその要旨としている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記第1部品ユニットは、電子部品が内蔵された電子部品ユニットであり、前記第2部品ユニットは、電源を供給する電池が収容される電池部品ユニットであることをその要旨としている。
同構成によれば、電子部品が周囲のモールド材によって囲まれることになるので、表皮のモールド材によって電子部品を衝突等の衝撃から保護することが可能となる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記弾性部材の長手方向の両端部には、当該長手方向に対して折り曲げられた折り曲げ部が形成され、前記第1部品ユニット及び前記第2部品ユニットには、前記折り曲げ部の係止箇所として当接部が各々形成されていることをその要旨としている。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記弾性部材の長手方向の両端部には、当該長手方向に対して折り曲げられた折り曲げ部が形成され、前記第1部品ユニット及び前記第2部品ユニットには、前記折り曲げ部の係止箇所として当接部が各々形成されていることをその要旨としている。
同構成によれば、弾性部材の両端部は折り曲げられ、キー本体が引っ張られる等された際に弾性部材が長手方向に変位すると、この折り曲げられた折り曲げ部が第1部品ユニット及び第2部品ユニットに形成された当接部に当接することで弾性部材の変位を規制することができる。よって、弾性部材が第1部品ユニット及び第2部品ユニットから抜けることを抑制することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記弾性部材は、一対設けられた場合、表裏を互いに逆にして取り付けられていることを要旨としている。
同構成によれば、一対の弾性部材を互いに表裏逆向きに取り付けるので、電子キーが表側に曲がっても或いは裏側に曲がっても、両方とも同等の復元力が発生する。よって、表裏ともバランスよく復元力を発生させることが可能となる。
本発明によれば、耐破損性確保のためにキー本体に折り曲げ部を設けてキー自体を折り曲げ可能な形状をとっても、バリの発生し難い工法でキーを製造することができるカード型電子キーを提供することができる。
以下、本発明にかかるカード型電子キーを電子キーシステムに具体化した一実施形態について図1〜図16を参照して説明する。
図1に示されるように、通信対象としての車両2には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくても機器としてのドアロックの施解錠やエンジンの始動及び停止等の車両動作を行うことが可能な電子キーシステム、いわゆるキー操作フリーシステムが搭載されている。キー操作フリーシステムは、キー固有のIDコードを無線通信で発信可能な電子キー1が車両キーとして使用され、車両2と狭域無線通信によりID照合が実行される。
図1に示されるように、通信対象としての車両2には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくても機器としてのドアロックの施解錠やエンジンの始動及び停止等の車両動作を行うことが可能な電子キーシステム、いわゆるキー操作フリーシステムが搭載されている。キー操作フリーシステムは、キー固有のIDコードを無線通信で発信可能な電子キー1が車両キーとして使用され、車両2と狭域無線通信によりID照合が実行される。
キー操作フリーシステムには、車両2に近づいたり離れたりした際に自動でID照合が行われてドアロックの施解錠が許可されるエントリーシステムがある。これを以下に説明すると、車両2には、電子キー1との間で狭域無線通信(以降、スマート通信という)を行う際にID照合を行う照合ECU(Electronic Control Unit)21と、車両2の電源系を管理するメインボディECU31とが設けられている。照合ECU21には、車両2の各ドアに埋設されて車外にLF(Low Frequency)帯の信号を発信可能な車外LF発信機22と、車内床下等に埋設されて車内にLF帯の無線信号を発信可能な車内LF発信機23と、車内後方の車体等に埋設されてRF(Radio Frequency)帯の無線信号を受信可能なRF受信機24とが接続されている。照合ECU21には、例えばドアロック施解錠等を管理するメインボディECU31が車内LAN(Local Area Network)30を介して接続されている。
一方、電子キー1には、車両2との間で電子キーシステムに準じた無線通信を行う際のコントロールユニットとして通信制御部11が設けられている。通信制御部11は、固有のキーコードとしてIDコードが記憶されたメモリ11aを備えている。通信制御部11には、外部で発信されたLF帯の信号を受信可能なLF受信部12と、通信制御部11の指令に従いRF帯の信号を発信可能なRF発信部13とが接続されている。
照合ECU21は、車両駐車時、車外LF発信機22からリクエスト信号Srqを車外LF発信機22から間欠的に発信させ、車両2の周辺に車外通信エリアを形成して、スマート通信(車外通信)の成立を試みる。電子キー1がこの車外通信エリアに入り込んでリクエスト信号SrqをLF受信部12で受信して車外通信が確立すると、電子キー1はリクエスト信号Srqに応答する形で、自身のメモリ11aに登録されたIDコードを含ませたIDコード信号SidをRF発信部13から返信する。照合ECU21は、電子キー1が返信するIDコード信号SidのIDコードと自身のメモリ21aに登録されたIDコードとを照らし合わせて、ID照合(車外照合)が成立することを確認すると、ドアロックの施解錠を許可する。そして、この許可状態において、照合ECU21は、操作手段としての車外ドアハンドル27のタッチセンサ28がタッチ操作された際、メインボディECU31にドアロック装置38を駆動させてドアロックを解錠させる。一方、照合ECU21は、車外ドアハンドル27のロックボタン29が押圧操作された際、メインボディECU31にドアロック装置38を駆動させてドアロックを施錠させる。
また、電子キーシステムには、エンジン始動停止操作の際に実際の車両キー操作を必要とせずに単なるスイッチ操作のみでエンジン始動停止操作を行うことが可能な機能としてワンプッシュエンジンスタートシステムがある。このワンプッシュエンジンスタートシステムを以下に説明すると、車両2には、照合ECU21のID照合成立結果を基に、エンジンの点火制御及び燃料噴射制御を行うエンジンECU32が設けられている。エンジンECU32は、車内LAN30を通じて照合ECU21等の各種ECUに接続されている。車両2の運転席には、車両2の電源状態(電源ポジション)を切り換える際に操作されるエンジンスイッチ33が設けられている。エンジンスイッチ33は、押し操作される度に電源状態をACCオン→IGオン→電源オフの順に繰り返し遷移させ、エンジン停止時にブレーキペダルが踏み込み操作された状態で操作されると、エンジンを始動に切り換える。
照合ECU21は、車外照合が成立してドアロックが解錠された後、ドアが開けられて運転者が乗車したことを例えばカーテシスイッチ37で認識すると、今度は車内LF発信機23からリクエスト信号Srqを発信して車内全域に車内通信エリアを形成する。照合ECU21は、電子キー1がこの車内通信エリアに入り込んで返信してきたIDコード信号SidをRF受信機24で受信してスマート通信(車内通信)が確立すると、自身のメモリ21aに登録されたIDコードと電子キー1のIDコードとを照らし合わせて、ID照合としてスマート照合(車内照合)を行い、車内照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ33による電源状態の切り換えを許可する。
次に、電子キー1の構造について図2〜図10を参照して説明する。
図2及び図3に示されるように、電子キー1は、長方形の板状をなしている。電子キー1の厚みは、5mm程度である。このカード型電子キー1には、処理回路やアンテナ等の電子部品を収容した電子部品ユニット14と、電池71及びメカニカルキー81等の金属部品を収納した電池キー部品ユニット16とが設けられている。これら電子部品ユニット14及び電池キー部品ユニット16は、キー本体10の折り曲げを許容する連結部15により一体部品として連結されている。このため、電子キー1は、この連結部15の部分において折り曲げ可能なキーとして形成されている。なお、電子部品ユニット14が第1部品ユニットに相当し、電池キー部品ユニット16が第2部品ユニット及び電池部品ユニットに相当する。連結部15が従来の折り曲げ部に相当する。
図2及び図3に示されるように、電子キー1は、長方形の板状をなしている。電子キー1の厚みは、5mm程度である。このカード型電子キー1には、処理回路やアンテナ等の電子部品を収容した電子部品ユニット14と、電池71及びメカニカルキー81等の金属部品を収納した電池キー部品ユニット16とが設けられている。これら電子部品ユニット14及び電池キー部品ユニット16は、キー本体10の折り曲げを許容する連結部15により一体部品として連結されている。このため、電子キー1は、この連結部15の部分において折り曲げ可能なキーとして形成されている。なお、電子部品ユニット14が第1部品ユニットに相当し、電池キー部品ユニット16が第2部品ユニット及び電池部品ユニットに相当する。連結部15が従来の折り曲げ部に相当する。
図4に示されるように、電子部品ユニット14は、プリント基板41が設けられている。プリント基板41は、電子部品を固定して配線するための部品である。プリント基板41には、電子キー1を制御するCPU、受信回路、送信回路等からなるIC及びチップ部品42や、アンテナ12a,12b,12c,13a等の電子部品が実装されている。IC及びチップ部品42の中のCPUは、電子キー1における無線通信(照合通信)の動作を管理する。
また、LFアンテナ12a,12b,12cはLF帯の無線信号を受信するアンテナであって、例えばLFアンテナ12a〜12cをそれぞれX軸、Y軸、Z軸方向の電波を受信するアンテナとして組み込むことにより3軸対応となっている。例えば、LFアンテナ12a,12bは互いの軸線が直交するX軸及びY軸方向の電波検出用のバーアンテナであり、LFアンテナ12cはLFアンテナ12a,12bの軸線と直交するZ軸方向の電波検出用のループアンテナである。一方、RFアンテナ13aは、電子キー1の発信アンテナであって、RF帯の無線信号を送信するループアンテナからなる。電子部品が実装されたプリント基板41は、例えばPPS(ポリフェニレンスルファイド:Polyphenylenesulfide)等の硬質樹脂により実装面41aがモールド成形されている。
電池キー部品ユニット16には、上下方向から組み付け可能な上部ケース61及び下部ケース62からなる筐体60が形成されている。筐体60は、硬質樹脂により形成されるとともに、内部に空間を有する形状をとっている。この筐体60の内部には、電池71の収納先として電池ケース72と、メカニカルキー81の収納先としてキーケース84とが隣り合う状態で形成されている。
電池ケース72には、電池71と、電池ケース72内に露出して電池71のそれぞれの電極に接続される−極のターミナル73並びに+極のターミナル74と、電池71を挿入するための電池挿入口75を閉蓋する蓋部76とが設けられている。蓋部76には、蓋部76がキー本体10から脱落するのを防止する一対の係合凸部77が電池ケース72の内壁に向かって突出形成され、これら係合凸部77を、電池ケース72の内壁に形成された係合凹部78にそれぞれ係合することにより、蓋部76が電池挿入口75に取り付けられる。
また、メカニカルキー81は、長方形かつ板状の鍵部(キープレート)82と、使用者が使用時に把持する把持部83とからなる。把持部83は、鍵部82の反挿し込み側に形成された頭部であって、メカニカルキー81を収容するためのキー挿入口85を閉蓋する機能を持つ。キーケース84の内面には、メカニカルキー81を側方から押圧する帯状の金属が折り曲げられた板ばね86が設けられている。板ばね86は、キー本体10の長手方向(図4の紙面上下方向)に真っ直ぐ延びる基端部86aがキーケース84の樹脂部分に固定され、先端側のばね部86bがキーケース84の内部に露出可能となっている。キーケース84にメカニカルキー81が挿入されると、メカニカルキー81の側面に板ばね86が押圧してメカニカルキー81をキーケース84内に保持することにより、メカニカルキー81の脱落を防止する。
電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16とは、連結部15の部位において、フレキシブル基板45によって電気的に接続されている。フレキシブル基板45の一端は電子部品ユニット14のプリント基板41に接続され、フレキシブル基板45の他端は電池キー部品ユニット16のターミナル73,74に接続されている。電子キー1の電源は、電池71からフレキシブル基板45を介して電子部品ユニット14へ供給される。
また、電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16との間には、連結部15の部位において、SUS(Stainless Used Steel)等の金属を板状に成形されたヒンジばね51,52が架橋されている。ヒンジばね51,52は、柔軟性があるため折り曲げ力が加えられると折れ曲がるとともに、折り曲げに対して復元力を発生して元の状態である折り曲げられていない状態に戻ろうとする弾性部材及び板ばねとして機能する。ヒンジばね51,52の一端は保持部材55,56に挟持され、ヒンジばね51,52の他端は電池キー部品ユニット16の上部ケース61と下部ケース62とに挟持されている。
図5に示されるように、ヒンジばね51,52は、長手(延出)方向(紙面水平方向)に対して垂直方向(紙面上下方向)へ山と谷とに湾曲された波状部51a,52aがその中央付近に形成されている。ヒンジばね51,52が延出方向へ引っ張られた際には、この波状部51a,52aが延出方向へ広がることでヒンジばね51,52に掛かる負荷を減らして破断を防止することができる。また、ヒンジばね51,52の両端には、波状部51a,52aのそれぞれ突出した側と同じ側へ折り曲げられた折り曲げ部としての第1フック51b,52bと第2フック51c,52cとが設けられている。第1フック51b,52b側が電子部品ユニット14に挟持され、第2フック51c,52c側が電池キー部品ユニット16の上部ケース61と下部ケース62とに挟持される。なお、ヒンジばね51,52において、第1フック51b,52bから波状部51a,52aまでの長さは、第2フック51c,52cから波状部51a,52aまでの長さよりも短くなっている。
図6に示されるように、ヒンジばね51,52は、互いに波状部51a,52aの向きが逆になるよう上下が逆に配置される。このため、ヒンジばね51の第1フック51bは上側を向き、ヒンジばね52の第1フック52bは下側を向く。逆に、ヒンジばね51の第2フック51cは下側を向き、ヒンジばね52の第2フック52cは上側を向く。このため、ヒンジばね51,52が折り曲げられた際に復元力が上下方向へ異ならずに発生させることができる。
一対のヒンジばね51,52(フレキシブル基板45も含む)の電子部品ユニット14側の上下には、これらヒンジばね51,52を上下から挟む一対の細長い板形状の保持部材55,56が設けられている。電子部品ユニット14の連結部15側の側面には、全体に亘って突出した凸部46が形成されている。これら保持部材55,56は、凸部46を挟持する状態をとって、2つの螺子57,57によって固定される。上側の保持部材55には螺子57の螺子部が通る螺子貫通孔55cが形成され、下側の保持部材56には螺子57の螺子部が螺合する螺子部56cが形成されている。また、これら保持部材55,56には、ヒンジばね51,52の第1フック51b,52b側を挟持するばね挟持部55a,56aが二箇所形成されている。ヒンジばね51,52は、保持部材55,56が電子部品ユニット14に取り付けられる際に、凸部46とともに保持部材55,56に挟持される。
図7に示されるように、これら保持部材55,56のばね挟持部55a,56aには、ヒンジばね51,52から遠ざかる側に凹部55b,56b(図6参照)が形成されている。ヒンジばね51,52がその延出方向へ引っ張られた際に、第1フック51b,52bがいずれかの凹部55b,56bに当接することでヒンジばね51,52の変位が規制され、ヒンジばね51,52が保持部材55,56から抜けることを防止する。凹部55b,56bが当接部として機能する。
図6に示されるように、保持部材55,56には、電池キー部品ユニット16の嵌め込み先として一対の係合凹部68,69が設けられている。これら係合凹部68,69は、間にフレキシブル基板45及びヒンジばね51,52を挟むように配置されている。
図8に示されるように、電池キー部品ユニット16には、外枠を形成する部品として一対の上部ケース61及び下部ケース62が形成されている。一対のヒンジばね51,52の電池キー部品ユニット16側は、これら上部ケース61と下部ケース62によって上下から挟み込み保持されている。上部ケース61及び下部ケース62は、下部ケース62に設けられた溶着部62aがレーザ等で溶融され、直ちに上部ケース61と下部ケース62とが組み付けられることによって、溶着固定される。また、上部ケース61及び下部ケース62には、ヒンジばね51,52の第2フック51c,52c側を挟持するばね挟持部66,67が二箇所形成されている。ヒンジばね51,52は、上部ケース61及び下部ケース62が組み付けられる際に、フレキシブル基板45とともに上部ケース61及び下部ケース62に挟持される。ばね挟持部66,67が弾性部材保持機構として機能する。
図9に示されるように、これら上部ケース61及び下部ケース62のばね挟持部66,67には、ヒンジばね51,52から遠ざかる側に凹部66a,67aが形成されている。図10に示されるように、ヒンジばね51,52が上部ケース61及び下部ケース62に挟持されると、ヒンジばね52の第2フック52cは、上部ケース61の凹部66a内に位置する。図示しないが、ヒンジばね51の第2フック51cは、下部ケース62の凹部67a内に位置する。そして、ヒンジばね51,52がその延出方向へ引っ張られた際に、第2フック51c,52cがいずれかの凹部66a,67aの内壁に当接することでヒンジばね51,52の変位が規制され、ヒンジばね51,52が筐体60から抜けることを防止する。なお、凹部66a,67aが当接部として機能する。
図8に示されるように、電池キー部品ユニット16の保持部材55,56側には、係合凹部68,69への嵌め込み箇所として一対の係合凸部63,64が設けられている。これら係合凸部63,64は、間にヒンジばね51,52を挟むように配置されている。
図3に示されるように、連結部15には、保持部材55,56の露出を抑制する被覆部材58,59がキー本体10の上下にそれぞれ固設されている。これら被覆部材58,59は、2枚の板が連結されたような形状で、連結部分が折り曲げ可能となっている。これら被覆部材58,59は、保持部材55,56と電池キー部品ユニット16とにそれぞれ固設されている。詳しくは、被覆部材58,59には取付用の小さな取付突起が隅に形成されている。また、上部ケース61、下部ケース62、及び保持部材55,56に前記突起が係合する取付凹部がされている。被覆部材58,59の取付突起が取付凹部に係合することで、被覆部材58が上部ケース61及び保持部材55に、被覆部材59が下部ケース62及び保持部材56に取付固定される。電子キー1の連結部15は、ヒンジばね51,52、保持部材55,56及び被覆部材58,59によって形成されている。
図8に示されるように、連結部15と電池キー部品ユニット16との間には、電子キー1がこの連結部15において折れ曲がる際のその折れ曲がり量を規制(制限)する規制機構90(図2参照)が設けられている。この場合、電池キー部品ユニット16の電子部品ユニット14側の側面には、キー本体10の平面方向に沿って突出する断面三角形状の規制凸部91が一対設けられている。これら規制凸部91は、上部ケース61と下部ケース62が組み付けられることによって形成される。ここで、電池キー部品ユニット16の電子部品ユニット14側の端部が根元に相当する。
また、図2及び図3に示すように、上側の保持部材55の規制凸部91,91に対向する部位には、電子キー1が折り曲げられた際に規制凸部91に接触して折り曲げ量を規制する規制部92が一対設けられている。また、下側の保持部材56の規制凸部91,91に対向する部位には、電子キー1が折り曲げられた際に規制凸部91に接触して折り曲げ量を規制する規制部92が一対設けられている。
次に、電子キー1の組み立て工程について図11〜図16を参照して説明する。
まず、図11に示されるように、フレキシブル基板45がプリント基板41,41によって上下から積層された複合基板を金型6にセットする。そして、この金型6に硬質樹脂材を流し込み、電子部品ユニット14が硬質樹脂44によってモールド成形される。
まず、図11に示されるように、フレキシブル基板45がプリント基板41,41によって上下から積層された複合基板を金型6にセットする。そして、この金型6に硬質樹脂材を流し込み、電子部品ユニット14が硬質樹脂44によってモールド成形される。
続いて、図12に示されるように、下部ケース62にターミナル73,74と、メカニカルキー81を保持する板ばね86とを用意する。そして、まずはフレキシブル基板45の接続端子が下部ケース62のターミナル74に嵌められ接続される。続いて、ヒンジばね51,52が下部ケース62のばね挟持部56a,56aにそれぞれ配置される。詳しくは、ヒンジばね51の第2フック51cがばね挟持部67の凹部67aに位置するように配置される。一方、ヒンジばね52は、上部ケース61と下部ケース62とを組みつけた際にばね挟持部66の凹部66aに位置するように配置される。以上の位置決めが完了すると、上部ケース61と下部ケース62とを組み付ける。
次に、下部ケース62の溶着部62aがレーザ等で照射されて溶融されることにより、直ちに上部ケース61が下部ケース62に一体に組み付けられ、筐体60が形成される(図13参照)。このとき、フレキシブル基板45とともに、ヒンジばね51,52が上部ケース61と下部ケース62とにより挟持される。フレキシブル基板45の両端部は、電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16とにそれぞれ内部に入り込んだ状態となる。ヒンジばね51,52は、波状部51a,52a及び第1フック51b,52b側が電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16との間に露出する。
そして、図14に示されるように、下側の保持部材56が電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16との間に下側から組み付けられる。このとき、ヒンジばね51,52の第1フック51b,52b側は、保持部材56のばね挟持部56a,56aに位置する。ヒンジばね52の第1フック52bは、ばね挟持部56aの凹部56b内に位置する。
続いて、図15に示されるように、上側の保持部材55が電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16との間に上側から組み付けられる。そして、2つの螺子57,57が上側の保持部材55の螺子貫通孔55c,55cに挿入されつつ、下側の保持部材56の螺子部56c,56cに螺合され、上下の保持部材55,56が電子部品ユニット14に固定される。このとき、これら保持部材55,56は、電子部品ユニット14の凸部46を挟持し、電子部品ユニット14と一体となる。よって、ヒンジばね51,52は、電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16との間に取り付けられ、キー本体10に折り曲げ力が加えられると、連結部15が折れ曲がり耐破損性を向上させることができる。ヒンジばね51,52の第1フック51b,52b側は、保持部材55のばね挟持部55a,55aに位置する。ヒンジばね51の第1フック51bは、ばね挟持部55aの凹部55b内に位置する。
続いて、図16に示されるように、保持部材55,56が組み付けられた連結部15に、保持部材55,56を覆う被覆部材58,59を上下からそれぞれ組み付ける。被覆部材58,59の取付突起が取付凹部に係合することで、被覆部材58が上部ケース61及び保持部材55に、被覆部材59が下部ケース62及び保持部材56に取付固定される。そして、電池キー部品ユニット16のキーケース84にメカニカルキー81が挿入されるとともに、電池ケース72に電池71を挿入し、電池挿入口75に蓋部76を取り付け閉蓋する。すると、図2に示される電子キー1が完成する。
さて、本実施形態においては、ヒンジばね51,52を電子部品ユニット14と別体とし、保持部材55,56によってヒンジばね51,52を電子部品ユニット14に取り付けるようにしたので、ヒンジばね51,52を電子部品ユニット14に直接取り付けなくて済む。すなわち、電子部品ユニット14を金型6によってモールド成形する際に、ヒンジばね51,52を金型6から露出させる工法をとらずに済む。このため、モールド成形がヒンジばね51,52による影響を受けなくなるので、電子部品ユニット14にバリ(樹脂バリ)を発生し難くすることが可能となる。また、金型6の形状がヒンジばね51,52による影響を受けなくなるので、金型6の設計寸法がさほど厳密に要求されることもない。
また、ヒンジばね51,52の両端部を折り曲げて第1フック51b,52b及び第2フック51c,52cを形成した。このため、仮に電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16とが離れる方向へ引っ張られたとしても、第1フック51b,52b及び第2フック51c,52cが保持部材55,56のいずれかの凹部55b,56b及びばね挟持部66,67の凹部66a,67aの内壁に引っ掛かるので、これを抜け止めとすることができる。
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)ヒンジばね51,52を電子部品ユニット14と別体に製造し、ヒンジばね51,52の第1フック51b,52b側を保持部材55,56に凸部46とともに挟持して、これら保持部材55,56によってヒンジばね51,52を電子部品ユニット14に連結する。これにより、キー本体に折り曲げ応力が働くと連結部15が曲がり、ヒンジばね51,52の復元力によってキー本体10が元の状態に戻ることができる。また、ヒンジばね51,52がモールド成形された電子部品ユニット14に直接取り付けないので、電子部品ユニット14のモールド成形時に、ヒンジばね51,52が突出することによるバリを発生し難くすることができる。なお、フレキシブル基板45が電子部品ユニット14から突出していたとしてもフレキシブル基板45とヒンジばね51,52との両方が突出していた状態に比べて金型の孔部の形状を複雑にしなくて済む。
(1)ヒンジばね51,52を電子部品ユニット14と別体に製造し、ヒンジばね51,52の第1フック51b,52b側を保持部材55,56に凸部46とともに挟持して、これら保持部材55,56によってヒンジばね51,52を電子部品ユニット14に連結する。これにより、キー本体に折り曲げ応力が働くと連結部15が曲がり、ヒンジばね51,52の復元力によってキー本体10が元の状態に戻ることができる。また、ヒンジばね51,52がモールド成形された電子部品ユニット14に直接取り付けないので、電子部品ユニット14のモールド成形時に、ヒンジばね51,52が突出することによるバリを発生し難くすることができる。なお、フレキシブル基板45が電子部品ユニット14から突出していたとしてもフレキシブル基板45とヒンジばね51,52との両方が突出していた状態に比べて金型の孔部の形状を複雑にしなくて済む。
(2)ヒンジばね51,52の第2フック51c,52c側は、電池キー部品ユニット16の筐体60に挟持されることによって電池キー部品ユニット16に連結される。このため、電池キー部品ユニット16もヒンジばね51,52と一体にモードル成形せずに済むので、電池キー部品ユニット16側にもバリが発生し難くできる。
(3)電子部品ユニット14は硬質樹脂44でモールド成形されるので、内部のIC及びチップ部品42を衝突等の衝撃から保護することができる。
(4)ヒンジばね51,52の両端部が折り曲げられて第1フック51b,52b及び第2フック51c,52cがそれぞれ形成される。このため、キー本体10が引っ張られる等された際にヒンジばね51,52が延出方向(長手方向)に動こうとしても、これら第1フック51b,52b及び第2フック51c,52cが保持部材55,56及び筐体60に形成された凹部55b,56bに引っ掛かるので、ヒンジばね51,52を電子部品ユニット14及び電池キー部品ユニット16から脱落し難くすることができる。
(4)ヒンジばね51,52の両端部が折り曲げられて第1フック51b,52b及び第2フック51c,52cがそれぞれ形成される。このため、キー本体10が引っ張られる等された際にヒンジばね51,52が延出方向(長手方向)に動こうとしても、これら第1フック51b,52b及び第2フック51c,52cが保持部材55,56及び筐体60に形成された凹部55b,56bに引っ掛かるので、ヒンジばね51,52を電子部品ユニット14及び電池キー部品ユニット16から脱落し難くすることができる。
(5)2つのヒンジばね51,52は互いの向きが表裏逆に取り付けられるので、曲げに対する復元力を、各上下左右方向へ過度に異なることなく発生させることができる。
(6)ヒンジばね51,52の中央付近に、自身の延出方向に対して垂直方向へ山形状と谷形状に湾曲した波状部51a,52aを形成した。このため、キー本体10にねじれ方向の力が付与された際には、波状部51a,52aによって復元力が発生するので、ねじれの際にこの復元力によってキー本体10を元の状態に戻すことができる。また、電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16とが離間する方向へ引っ張られた際に、波状部51a,52aが延出方向へ広がる形状変化をとるので、ヒンジばね51,52に掛かる負荷を減らすことにより、電子キー1の破断を防止することができる。
(6)ヒンジばね51,52の中央付近に、自身の延出方向に対して垂直方向へ山形状と谷形状に湾曲した波状部51a,52aを形成した。このため、キー本体10にねじれ方向の力が付与された際には、波状部51a,52aによって復元力が発生するので、ねじれの際にこの復元力によってキー本体10を元の状態に戻すことができる。また、電子部品ユニット14と電池キー部品ユニット16とが離間する方向へ引っ張られた際に、波状部51a,52aが延出方向へ広がる形状変化をとるので、ヒンジばね51,52に掛かる負荷を減らすことにより、電子キー1の破断を防止することができる。
(7)連結部15に、キー本体10の折れ曲がりを規定位置で止める規制機構90を設けたので、電子キー1に大きな曲げ力が付与されてキー本体10が大きく曲がろうとしても、この規制機構90が働いて、規定位置以上は電子キー1が折れ曲がらない。よって、連結部15により電子キー1を折れ曲がり可能として耐破損性を向上しても、電子キー1の過度の折れ曲がりは生じ難くなるので、曲げ過ぎを原因とする電子キー1の破損も生じ難くすることが可能となる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・第1部品ユニットは電子部品ユニット14に限らず、第2部品ユニットは電池キー部品ユニット16に限らず、第1部品ユニット及び第2部品ユニットは電子キー1の構成部品であれば何でもよい。
・第1部品ユニットは電子部品ユニット14に限らず、第2部品ユニットは電池キー部品ユニット16に限らず、第1部品ユニット及び第2部品ユニットは電子キー1の構成部品であれば何でもよい。
・連結部15の個数は、必ずしも1つに限らず、複数設けてもよい。
・ヒンジばね51,52は、一対設けられることに限らず、例えば1つや3つ以上設けてもよい。
・ヒンジばね51,52は、一対設けられることに限らず、例えば1つや3つ以上設けてもよい。
・保持部材55,56は、2枚の板状の部材に限定されず、例えば断面コ字形状の部材でもよい。この場合は、コ字状部材の溝に、ヒンジばね51,52を電子部品ユニット14とともに挟み込むことになる。
・弾性部材保持機構は、電池キー部品ユニット16の上下ケースで挟み込む機構に限定されず、例えばケースの表面に設けた係止孔等を採用してもよい。
・規制凸部91は、必ずしも断面三角形状に限らず、例えば断面円形状や四角形状など、連結部15で折れ曲がった際に保持部材55,56を規定位置で支持できれば、どのような形状を用いてもよい。
・規制凸部91は、必ずしも断面三角形状に限らず、例えば断面円形状や四角形状など、連結部15で折れ曲がった際に保持部材55,56を規定位置で支持できれば、どのような形状を用いてもよい。
・上記実施形態では、規制機構90において電池キー部品ユニット16に規制凸部91を設け、保持部材55,56に規制部92,93を設けたが、保持部材55,56に規制凸部を設け、電池キー部品ユニット16に規制部を設けるようにしてもよい。
・上記実施形態では、規制機構90を省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、ヒンジばね51,52に波状部51a,52aを設けたが、波状部51a,52aを省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、ヒンジばね51,52に波状部51a,52aを設けたが、波状部51a,52aを省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、ヒンジばね51,52の向きを逆に配置し各方向の復元力が異ならないように配慮したが、各方向の復元力が過度に異ならなければ同じ向きに配置してもよい。
・上記構成において、ヒンジばね51,52に形成した第1フック51b,52b及び第2フック51c,52cを省略した構成を採用してもよい。
・上記構成において、被覆部材58,59を省略した構成を採用してもよい。
・上記構成において、被覆部材58,59を省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態において、ヒンジばね51,52はSUSに限らず、ベリリウム鋼、洋白、りん青銅等の他の材料に代えてもよい。
・上記構成において、ヒンジばね51,52を省略した構成を採用して、樹脂自体に曲がる機能を持たせることで、これをばねとして代用してもよい。
・上記構成において、ヒンジばね51,52を省略した構成を採用して、樹脂自体に曲がる機能を持たせることで、これをばねとして代用してもよい。
・上記実施形態では、保持部材55,56を上下から挟み込む構造としたが、保持部材55,56をキー本体10の長手方向から嵌め込む嵌め込み構造としてもよい。
・上記実施形態では、電池キー部品ユニット16を上部ケース61と下部ケース62とからなる上下分割構造としたが、モールド成形等による一体成形にしてもよい。
・上記実施形態では、電池キー部品ユニット16を上部ケース61と下部ケース62とからなる上下分割構造としたが、モールド成形等による一体成形にしてもよい。
・上記実施形態では、保持部材55,56と電池キー部品ユニット16とをピンによって連結するようにしたが、電子部品ユニット14自体と電池キー部品ユニット16自体とをピンによって連結するようにしてもよい。
・上記実施形態では、メカニカルキー81を備える構成を採用したが、メカニカルキー81を備えない構成、すなわちメカニカルキー81及びキーケース84を備えない構成を採用してもよい。
・電子キー1の厚みを5mm程度としたが、カード型電子キーとしては10mm程度のものも含む。
・上記構成において、図1に示されるように、電子キー1に施錠スイッチ19a及び解錠スイッチ19bを設け、この施錠スイッチ19a及び解錠スイッチ19bを操作することで、車両2へ施錠信号Sl又は解錠信号Sulを発信して、車両2のドアロックを解錠又は施錠することが可能な電子キー1としてもよい。
・上記構成において、図1に示されるように、電子キー1に施錠スイッチ19a及び解錠スイッチ19bを設け、この施錠スイッチ19a及び解錠スイッチ19bを操作することで、車両2へ施錠信号Sl又は解錠信号Sulを発信して、車両2のドアロックを解錠又は施錠することが可能な電子キー1としてもよい。
・上記実施形態において、電子キーシステムで使用する電波の周波数は、必ずしもLFやRFに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両2から電子キー1に電波発信するときの周波数と、電子キー1から車両2に電波を返すときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。
・上記実施形態において、本例の電子キーシステムは、必ずしも車両2のみに適用されることに限らず、電子キー1を使用する通信対象であれば、その採用先は特に限定されない。
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
(イ)請求項1〜5のいずれか一項に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記弾性部材は板ばねであって、当該板ばねは長手方向に対して垂直方向へ山と谷とに湾曲される波状部が中央付近に形成されることを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。
(イ)請求項1〜5のいずれか一項に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記弾性部材は板ばねであって、当該板ばねは長手方向に対して垂直方向へ山と谷とに湾曲される波状部が中央付近に形成されることを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。
同構成によれば、弾性部材を板ばねとし、その中央付近に波状部を設けたので、キー本体にねじれ方向の力が付与された際に、この波状部によって復元力が発生する。よって、ねじれの際に、この復元力によっても電子キーを戻すことが可能となる。また、第1部品ユニットと第2部品ユニットとが離間する方向へ引っ張られた際に、波状部が延出方向へ広がることで弾性部材に掛かる負荷を減らすので、電子キーの破断を防止することができる。
(ロ)請求項2に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記弾性部材保持機構は、前記第2部品ユニットの一対の上部ケース及び下部ケースによって上下から挟み込み保持する機構であることを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。
同構成によれば、弾性部材を第2部品ユニットに取り付ける際に、簡単に弾性部材を第2部品ユニットに強く取り付け固定することが可能となる。
(ハ)請求項1〜5、及び(イ)並びに(ロ)のいずれかに記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記連結部における折れ曲がりの際、前記保持部材及び前記第2部品ユニットのうち一方の根元に設けられた凸部を、前記保持部材及び前記第2ユニットのうち他方に形成された規制部に当接させることにより、当該折れ曲がりを規定位置で止める規制機構を備えたことを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。
(ハ)請求項1〜5、及び(イ)並びに(ロ)のいずれかに記載のカード型電子キーの部品連結構造において、前記連結部における折れ曲がりの際、前記保持部材及び前記第2部品ユニットのうち一方の根元に設けられた凸部を、前記保持部材及び前記第2ユニットのうち他方に形成された規制部に当接させることにより、当該折れ曲がりを規定位置で止める規制機構を備えたことを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。
同構成によれば、連結部に、キー本体の折れ曲がりを規定位置で止める規制機構を設けたので、電子キーに大きな曲げ力が付与されてキー本体が大きく曲がろうとしても、この規制機構が働いて、規定位置以上は電子キーが折れ曲がらない。よって、連結部により電子キーを折れ曲がり可能として耐破損性を向上しても、電子キーの過度の折れ曲がりは生じ難くなるので、曲げ過ぎを原因とする電子キーの破損も生じ難くすることが可能となる。
1…電子キー、6…金型、10…キー本体、11…通信制御部、11a…メモリ、12…LF受信部、12a,12b,12c…LFアンテナ、13…RF発信部、13a…RFアンテナ、14…電子部品ユニット、15…連結部、16…電池キー部品ユニット、41…プリント基板、41a…実装面、42…IC及びチップ部品、44…硬質樹脂、45…フレキシブル基板、46…凸部、51,52…ヒンジばね、51a,52a…波状部、51b,52b…第1フック、51c,52c…第2フック、55,56…保持部材、55a,56a…ばね挟持部、55b,56b…凹部、55c…螺子貫通孔、56c…螺子部、57…螺子、58,59…被覆部材、60…筐体、61…上部ケース、62…下部ケース、63,64…係合凸部、66,67…ばね挟持部、66a,67a…凹部、68,69…係合凹部、71…電池、72…電池ケース、73,74…ターミナル、76…蓋部、77…係合凸部、78…係合凹部、81…メカニカルキー、82…鍵部、83…把持部、84…キーケース、85…キー挿入口、86…板ばね、90…規制機構、91…規制凸部、92,93…規制部。
Claims (5)
- キー本体の一部である第1部品ユニットと、前記キー本体の他の一部である第2部品ユニットとを曲げ可能に連結する連結部を備え、通信対象との間で無線通信を介したキー照合が可能な外形が板状のカード型電子キーの部品連結構造において、
モールド成形された前記第1部品ユニットとは別体で形成され、前記連結部において前記キー本体に復元力を発生させる弾性部材と、
前記弾性部材の一方の端部と前記第1部品ユニットとをともに挟み込み保持することにより、前記弾性部材を前記第1部品ユニットに固定する保持部材とを備えた
ことを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。 - 請求項1に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、
前記第2部品ユニットとは別体である前記弾性部材を前記第2部品ユニットに一体固定する弾性部材保持機構を備えた
ことを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。 - 請求項1又は2に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、
前記第1部品ユニットは、電子部品が内蔵された電子部品ユニットであり、
前記第2部品ユニットは、電源を供給する電池が収容される電池部品ユニットである
ことを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、
前記弾性部材の長手方向の両端部には、当該長手方向に対して折り曲げられた折り曲げ部が形成され、
前記第1部品ユニット及び前記第2部品ユニットには、前記折り曲げ部の係止箇所として当接部が各々形成されている
ことを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のカード型電子キーの部品連結構造において、
前記弾性部材は、一対設けられた場合、表裏を互いに逆にして取り付けられている
ことを特徴とするカード型電子キーの部品連結構造。
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